JP6340140B2 - Optical communication system and optical communication method - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルRoF伝送(Radio over Fiber)技術に関する。
本願は、2015年5月19日に日本へ出願された特願2015−101840号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to digital RoF transmission (Radio over Fiber) technology.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2015-101840 for which it applied to Japan on May 19, 2015, and uses the content here.
従来、セルラーシステムにおいて、セル構成の自由度を向上させるため、基地局装置の機能を信号処理部(以下、「BBU」(Base Band Unit)という。)とRF部(以下、「RRH」(Remote Radio Head)という。)に分割して、BBUとRRHを物理的に離れた構成とする事が検討されている。このような構成において、BBU−RRH間で伝送される無線信号は、RoF技術により伝送される。RoF技術は、光伝送方法により、アナログRoF技術とデジタルRoF技術に大別できる。近年では、伝送品質に優れたデジタルRoF技術の検討が盛んであり、CPRI(Common Public Radio Interface)等の標準化団体の下、仕様策定が進められている(例えば、非特許文献1参照)。また、BBU−RRH間の接続媒体として、同軸ケーブルや光ファイバ等が用いられるが、特に光ファイバによってBBU−RRH間を接続する事により伝送距離を拡大する事ができる。 Conventionally, in a cellular system, in order to improve the degree of freedom of cell configuration, the function of a base station apparatus is defined as a signal processing unit (hereinafter referred to as “BBU” (Base Band Unit)) and an RF unit (hereinafter referred to as “RRH” (Remote Radio Head)))), and BBU and RRH are considered to be physically separated. In such a configuration, a radio signal transmitted between BBU and RRH is transmitted by the RoF technology. The RoF technology can be roughly classified into an analog RoF technology and a digital RoF technology according to an optical transmission method. In recent years, digital RoF technology with excellent transmission quality has been actively studied, and specifications are being developed under a standardization organization such as CPRI (Common Public Radio Interface) (see, for example, Non-Patent Document 1). In addition, a coaxial cable, an optical fiber, or the like is used as a connection medium between BBU and RRH. In particular, a transmission distance can be increased by connecting BBU and RRH with an optical fiber.
以下、デジタルRoF伝送について説明する。
デジタルRoF伝送を説明するにあたり、以下の文言を定義する。
下りリンクは、BBUからRRHを介して、RRHに接続される無線端末に送信される電波の通信経路を表す。
上りリンクは、RRHに接続される無線端末からRRHを介してBBUに送信される電波の通信経路を表す。Hereinafter, digital RoF transmission will be described.
In describing digital RoF transmission, the following language is defined.
The downlink represents a communication path for radio waves transmitted from the BBU to the wireless terminal connected to the RRH via the RRH.
The uplink represents a communication path of radio waves transmitted from the wireless terminal connected to the RRH to the BBU via the RRH.
デジタルRoF伝送の下りリンクでは、以下のような処理が行われる。BBUは、無線信号のI軸Q軸毎のデジタル信号(以下、「IQデータ」という。)を作成し、作成したIQデータを光信号に変換して、光ファイバを介して変換後の光信号をRRHに伝送する。RRHは、受信した光信号を無線信号に変換して、変換後の無線信号を無線端末に送信する。
また、デジタルRoF伝送の上りリンクでは、以下のような処理が行われる。RRHは、無線端末から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を光信号に変換して、光ファイバを介して変換後の光信号をBBUに伝送する。BBUは、受信した光信号をIQデータに変換して信号を復調する。In the downlink of digital RoF transmission, the following processing is performed. The BBU creates a digital signal for each I-axis and Q-axis of a radio signal (hereinafter referred to as “IQ data”), converts the created IQ data into an optical signal, and converts the optical signal through an optical fiber. To RRH. The RRH converts the received optical signal into a radio signal and transmits the converted radio signal to the radio terminal.
In the uplink of digital RoF transmission, the following processing is performed. The RRH receives a radio signal transmitted from a radio terminal, converts the received radio signal into an optical signal, and transmits the converted optical signal to the BBU via an optical fiber. The BBU demodulates the signal by converting the received optical signal into IQ data.
図15は、デジタルRoF伝送時におけるRRH500の機能構成を表す概略ブロック図である。
RRH500は、アンテナ501、送受切替部502、増幅器503、ダウンコンバート部504、A/D変換部(Analog/Digital)505、ベースバンドフィルタ部506、フレーム化部507、E/O(Electric/Optic)変換部508、O/E(Optic/Electric)変換部509、デフレーム化部510、ベースバンドフィルタ部511、D/A変換部(Digital/Analog)512、アップコンバート部513及び増幅器514を備える。FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the
The RRH 500 includes an
アンテナ501は、無線信号を送受信する。送受切替部502は、アンテナ501の送受信の切り替えを行う。増幅器503は、受信された無線信号の信号電力を、信号処理ができるレベルまで増幅する。ダウンコンバート部504は、増幅された無線信号をベースバンドにダウンコンバートする。A/D変換部505は、ダウンコンバートされた無線信号(アナログ信号)をデジタル信号であるIQデータに変換する。ベースバンドフィルタ部506は、IQデータに対してフィルタリング処理を行う。フレーム化部507は、フィルタリング処理後のIQデータと、制御信号とを多重化することによってフレーム化する。E/O変換部508は、フレーム化された信号(以下、「フレーム信号」という。)(電気信号)を光信号に変換して、光ファイバ550を介して変換後の光信号をBBUに送信する。
The
O/E変換部509は、光ファイバ550を介して受信した光信号をフレーム信号(電気信号)に変換する。デフレーム化部510は、フレーム信号から制御信号及びIQデータを取り出す。ベースバンドフィルタ部511は、IQデータに対してフィルタリング処理を行う。D/A変換部512は、フィルタリング処理後のIQデータをアナログ信号に変換する。アップコンバート部513は、アナログ信号をアップコンバートする。増幅器514は、アナログ信号の電力を決められた送信電力まで増幅する。
The O /
図16は、デジタルRoF伝送時におけるBBU600の機能構成を表す概略ブロック図である。
BBU600は、O/E変換部601、デフレーム化部602、変復調部603、フレーム化部604及びE/O変換部605を備える。
O/E変換部601は、光ファイバ650を介して受信した光信号をフレーム信号(電気信号)に変換する。デフレーム化部602は、フレーム信号から制御信号及びIQデータを取り出す。変復調部603は、IQデータを復調することによって無線信号を復元する。また、変復調部603は、無線信号を変調することによってIQデータを生成する。フレーム化部604は、IQデータと制御信号とを多重化することによってフレーム化する。E/O変換部605は、フレーム信号(電気信号)を光信号に変換して、光ファイバ650を介して変換後の光信号をRRH500に送信する。FIG. 16 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the
The BBU 600 includes an O /
The O /
デジタルRoF伝送は、光ファイバ区間で非常に広帯域を要する。例えば、LTE(Long Term Evolution)システムにおいて、システム帯域幅20MHzで2×2MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)の無線信号は、無線区間で最大150Mbpsである。しかし、この無線信号を15bitの量子化ビット数で伝送するには、option3(2.4576Gbps)以上のCPRIリンクが必要となる。そこで、光帯域を有効利用するため、デジタルRoF伝送への圧縮技術適用が検討されている。圧縮技術は、大別すると非可逆圧縮と可逆圧縮に分けられる。非可逆圧縮としては、サンプリング周波数の低減・量子化ビット数の低減等がある。可逆圧縮としては、線形予測符号化とエントロピー符号化の併用等がある。例えば、無線区間の伝送速度を増速する際、光区間の所要伝送帯域も増大するが、圧縮技術により光区間の所要伝送帯域を低減すれば光トランシーバを変更することなく無線区間の増速に対応可能となる。例えば、非特許文献2では、可逆圧縮技術の一つであるMPEG−4 ALS(Moving Picture Experts Group-4 Audio Lossless Coding)に関して述べている。
Digital RoF transmission requires a very wide band in the optical fiber section. For example, in an LTE (Long Term Evolution) system, a radio signal of 2 × 2 MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) with a system bandwidth of 20 MHz is a maximum of 150 Mbps in a radio section. However, in order to transmit this wireless signal with a 15-bit quantization bit rate, a CPRI link of option 3 (2.4576 Gbps) or higher is required. Therefore, in order to effectively use the optical band, application of a compression technique to digital RoF transmission is being studied. The compression techniques are roughly classified into lossy compression and lossless compression. Examples of lossy compression include a reduction in sampling frequency and a reduction in the number of quantization bits. Lossless compression includes the combined use of linear predictive coding and entropy coding. For example, when the transmission speed of the wireless section is increased, the required transmission band of the optical section increases, but if the required transmission band of the optical section is reduced by compression technology, the wireless section can be increased without changing the optical transceiver. It becomes possible to respond. For example, Non-Patent
図17は、多重伝送時に圧縮技術を導入した場合のRRH500aの機能構成を表す概略ブロック図である。
RRH500aは、アンテナ501、送受切替部502、増幅器503、ダウンコンバート部504、A/D変換部505、ベースバンドフィルタ部506、圧縮部701、フレーム化部507a、E/O変換部508、O/E変換部509、デフレーム化部510、伸張部702、ベースバンドフィルタ部511a、D/A変換部512、アップコンバート部513及び増幅器514を備える。
圧縮部701は、フィルタリング処理後のIQデータを圧縮する。フレーム化部507aは、圧縮されたIQデータと、制御信号とを多重化することによってフレーム化する。伸張部702は、圧縮されたIQデータを解凍することによってIQデータを復元する。ベースバンドフィルタ部511aは、復元されたIQデータに対してフィルタリング処理を行う。FIG. 17 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the
The RRH 500a includes an
The
図18は、多重伝送時に圧縮技術を導入した場合のBBU600aの機能構成を表す概略ブロック図である。
BBU600aは、O/E変換部601、デフレーム化部602、伸張部801、変復調部603a、圧縮部802、フレーム化部604a及びE/O変換部605を備える。
伸張部801は、圧縮されたIQデータを解凍することによってIQデータを復元する。変復調部603aは、復元されたIQデータを復調することによって無線信号を復元する。また、変復調部603aは、無線信号を変調することによってIQデータを生成する。圧縮部802は、IQデータを圧縮する。フレーム化部604aは、圧縮されたIQデータと、制御信号とを多重化することによってフレーム化する。FIG. 18 is a schematic block diagram showing the functional configuration of the BBU 600a when a compression technique is introduced during multiplex transmission.
The BBU 600 a includes an O /
The
圧縮技術の中には、所定のサンプル数毎に圧縮処理及び伸張処理を行うものもある。以下の説明では、圧縮処理を行う単位をフレームと記載し、所定のサンプル数をフレームサイズと記載する。例えば、線形予測符号化を用いた圧縮技術では、あるサンプル点よりも過去の数サンプル点にそれぞれ係数を乗算して乗算結果を加算した値を予測値とし、該予測値とあるサンプル点の誤差を出力する。予測の精度が高ければ、誤差信号の振幅値は0に近くなる。そのため、エントロピー符号化により出現確率の高い振幅値ほど少ないビット数で伝送すれば、光区間の所要帯域を減少できる。なお、係数は、フレーム毎に決定され、各フレームのIQデータに対して予測誤差が小さくなるよう算出される。 Some compression techniques perform compression processing and decompression processing for each predetermined number of samples. In the following description, a unit for performing compression processing is described as a frame, and a predetermined number of samples is described as a frame size. For example, in a compression technique using linear predictive coding, a value obtained by multiplying several sample points past a certain sample point by a coefficient and adding the multiplication result is used as a predicted value, and an error between the predicted value and a certain sample point. Is output. If the prediction accuracy is high, the amplitude value of the error signal is close to zero. Therefore, if the amplitude value having a higher appearance probability is transmitted with a smaller number of bits by entropy coding, the required bandwidth of the optical section can be reduced. The coefficient is determined for each frame, and is calculated so as to reduce the prediction error with respect to the IQ data of each frame.
次に、LTE無線信号について説明する。
LTEにおける下りリンクでは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が用いられる。時間波形としては、所定サイズのIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)後の信号に対してサイクリックプレフィックスを付加した信号が周期的に出力される。一方、LTEにおける上りリンクでは、DFT−S−OFDM(Discrete Fourier Transform-Spread OFDM)が用いられる。こちらの場合もOFDMと同様に、時間波形としては所定サイズのIFFT後の信号に対してサイクリックプレフィックスを付加した信号が周期的に出力される。以下の説明では、IFFT後の信号にサイクリックプレフィックスを付加したものをOFDMシンボルと記載し、下りリンクと上りリンクとで区別なく用いることとする。Next, the LTE radio signal will be described.
In the downlink in LTE, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used. As a time waveform, a signal obtained by adding a cyclic prefix to a signal after IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) of a predetermined size is periodically output. On the other hand, in the uplink in LTE, DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform-Spread OFDM) is used. Also in this case, as in the case of OFDM, a signal having a cyclic prefix added to a signal after IFFT having a predetermined size is periodically output as a time waveform. In the following description, a signal after cyclic IFFT added with a cyclic prefix is referred to as an OFDM symbol, and is used without distinction between downlink and uplink.
LTEでは、ノーマルサイクリックプレフィックスと拡張サイクリックプレフィックスが定義されている。ノーマルサイクリックプレフィックスの方が拡張サイクリックプレフィックスに比べてサイズが短く、周波数利用効率が高い。そのため、ノーマルサイクリックプレフィックスが通常使用されることから、以下の説明ではノーマルサイクリックプレフィックスを例に説明する。図19に、LTEにおけるタイムスロットの構成を示す。図19に示される例では、0.5ms区間に7つのOFDMシンボルが配置されている。システム帯域幅が20MHzの場合、IFFTサイズは2048であり、第1OFDMシンボルのサイクリックプレフィックス(CP1)は160ポイント、第2〜第7OFDMシンボルのサイクリックプレフィックス(CP2)は144ポイントである。したがって、OFDMシンボル長は、第1OFDMシンボルが2208ポイント、第2〜第7OFDMシンボルが2192ポイントである。このように、全てのOFDMシンボル長が同じではない。非特許文献3では、LTEフレームに関する構成が記載されている。
In LTE, a normal cyclic prefix and an extended cyclic prefix are defined. The normal cyclic prefix is shorter in size and more efficient in frequency utilization than the extended cyclic prefix. Therefore, since a normal cyclic prefix is normally used, the following description will be made taking a normal cyclic prefix as an example. FIG. 19 shows the structure of a time slot in LTE. In the example shown in FIG. 19, seven OFDM symbols are arranged in a 0.5 ms interval. When the system bandwidth is 20 MHz, the IFFT size is 2048, the cyclic prefix (CP1) of the first OFDM symbol is 160 points, and the cyclic prefix (CP2) of the second to seventh OFDM symbols is 144 points. Therefore, the OFDM symbol length is 2208 points for the first OFDM symbol and 2192 points for the second to seventh OFDM symbols. Thus, not all OFDM symbol lengths are the same.
図20は、無線信号のI成分のデータに対してMPEG4−ALSを適用した際のフレーム毎の圧縮率を示す図である。
図20において、フレーム番号は、圧縮処理がなされたフレームの順番を表す。圧縮率は、元々のデータ量に対する圧縮後のデータ量の比である。無線信号は、OFDM変調、サブキャリア間隔15kHz、サブキャリア数1200、256QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調、サイクリックプレフィックスは160サンプル(第1OFDMシンボル)又は144サンプル(第2OFDMシンボル〜第7OFDMシンボル)とした。つまり、システム帯域幅20MHzのLTE下りリンクシステムで、全ての無線帯域がデータ伝送に使用されている場合を想定した。フレームサイズは548とした。FIG. 20 is a diagram showing a compression rate for each frame when MPEG4-ALS is applied to I component data of a radio signal.
In FIG. 20, the frame number represents the order of frames subjected to compression processing. The compression rate is a ratio of the data amount after compression to the original data amount. The radio signal is OFDM modulation, subcarrier spacing is 15 kHz, the number of subcarriers is 1200, 256QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation, and the cyclic prefix is 160 samples (first OFDM symbol) or 144 samples (second OFDM symbol to seventh OFDM symbol). . That is, it is assumed that all radio bands are used for data transmission in an LTE downlink system with a system bandwidth of 20 MHz. The frame size was 548.
図20において、(a)は、フレーム中に第1OFDMシンボルのみが含まれる場合の圧縮率を表す。(b)は、フレーム中に第1OFDMシンボルと第2OFDMシンボルとが含まれる場合の圧縮率を表す。(c)は、フレーム中に第2OFDMシンボルのみが含まれる場合の圧縮率を表す。(d)は、フレーム中に第2OFDMシンボルと第3OFDMシンボルとが含まれる場合の圧縮率を表す。(e)は、フレーム中に第3OFDMシンボルのみが含まれる場合の圧縮率を表す。(f)は、フレーム中に第3OFDMシンボルと第4OFDMシンボルとが含まれる場合の圧縮率を表す。(g)は、フレーム中に第4OFDMシンボルのみが含まれる場合の圧縮率を表す。(h)は、フレーム中に第4OFDMシンボルと第5OFDMシンボルとが含まれる場合の圧縮率を表す。(i)は、フレーム中に第5OFDMシンボルのみが含まれる場合の圧縮率を表す。(j)は、フレーム中に第5OFDMシンボルと第6OFDMシンボルとが含まれる場合の圧縮率を表す。 In FIG. 20, (a) represents the compression rate when only the first OFDM symbol is included in the frame. (B) represents the compression rate when the first OFDM symbol and the second OFDM symbol are included in the frame. (C) represents the compression rate when only the second OFDM symbol is included in the frame. (D) represents the compression rate when the second OFDM symbol and the third OFDM symbol are included in the frame. (E) represents the compression rate when only the third OFDM symbol is included in the frame. (F) represents the compression rate when the third OFDM symbol and the fourth OFDM symbol are included in the frame. (G) represents the compression rate when only the fourth OFDM symbol is included in the frame. (H) represents the compression rate when the fourth OFDM symbol and the fifth OFDM symbol are included in the frame. (I) represents the compression rate when only the fifth OFDM symbol is included in the frame. (J) represents the compression rate when the fifth OFDM symbol and the sixth OFDM symbol are included in the frame.
図20に示されるように、複数種類のOFDMシンボルを含まないで圧縮処理が行われた場合の圧縮率は0.7未満であるが、複数種類のOFDMシンボルを含んで圧縮処理が行われた場合の圧縮率は全て0.7を超える。つまり、複数種類のOFDMシンボルを含んで圧縮処理が行われた場合、圧縮処理が1種類のOFDMシンボル内で行われた場合と比べて圧縮率が劣化する。これは、OFDMシンボル毎に周波数成分が異なり信号の性質が異なるため、予測の精度が低下したと考えられる。このように、従来の技術では、複数種類のOFDMシンボルを含んで圧縮処理が行われてしまうことによって圧縮率が劣化してしまうという問題があった。 As shown in FIG. 20, the compression rate when the compression process is performed without including a plurality of types of OFDM symbols is less than 0.7, but the compression process is performed with a plurality of types of OFDM symbols. In all cases, the compression ratio exceeds 0.7. That is, when the compression process is performed including a plurality of types of OFDM symbols, the compression rate is deteriorated as compared with the case where the compression process is performed within one type of OFDM symbol. This is thought to be due to the fact that the frequency accuracy is different for each OFDM symbol and the nature of the signal is different, so that the accuracy of prediction is reduced. As described above, the conventional technique has a problem in that the compression rate is deteriorated by performing compression processing including a plurality of types of OFDM symbols.
上記事情に鑑み、本発明は、圧縮率の劣化を低減させることができる技術の提供を目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing deterioration in compression rate.
本発明の一態様は、分割された基地局の機能を備える信号処理装置と無線装置とを備え、前記信号処理装置と前記無線装置との間においてデジタルRoF(Radio over Fiber)伝送により所定サイズのIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)後の信号に対してサイクリックプレフィックスが付加された周期的なシンボル系列を伝送する光通信システムであって、前記信号処理装置及び前記無線装置のそれぞれは送信部及び受信部を備え、前記送信部は、前記シンボル系列の開始位置及び前記シンボル系列を構成する各シンボルの長さに関するシンボル情報を取得し、取得した前記シンボル情報に基づいて、圧縮処理を行う対象となる前記シンボル毎の圧縮サイズを決定する圧縮サイズ決定部と、決定された前記圧縮サイズ単位で前記シンボル系列を圧縮する圧縮部と、を備え、前記受信部は、前記シンボル系列の伸張処理を行う対象となる前記シンボル毎の伸張サイズを決定する伸張サイズ決定部と、決定された前記伸張サイズ単位で前記シンボル系列を伸張する伸張部と、を備える光通信システムである。
One aspect of the present invention includes a signal processing device having a function of a divided base station and a wireless device, and has a predetermined size by digital RoF (Radio over Fiber) transmission between the signal processing device and the wireless device. An optical communication system for transmitting a periodic symbol sequence in which a cyclic prefix is added to a signal after IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), wherein each of the signal processing device and the wireless device includes a transmitter and a receiver The transmitter is configured to acquire symbol information related to a start position of the symbol series and a length of each symbol constituting the symbol series, and to perform compression processing based on the acquired symbol information A compression size determination unit that determines a compression size for each symbol, and compresses the symbol series in units of the determined compression size. A compression unit that performs the decompression process of the symbol sequence, and a decompression size determination unit that determines a decompression size for each symbol to be subjected to the decompression process of the symbol sequence, and the symbol series in units of the
上記の光通信システムにおいて、前記送信部が、前記シンボル毎に圧縮率を測定する圧縮率測定部をさらに備え、前記圧縮サイズ決定部は、測定された圧縮率の所定の統計値が最小となる前記シンボルの位置を前記開始位置として取得し、取得した前記開始位置と、前記各シンボルの長さに関する情報とを用いて前記圧縮サイズを決定するようにしてもよい。 In the above optical communication system, the transmission unit further includes a compression rate measurement unit that measures a compression rate for each symbol, and the compression size determination unit has a predetermined statistical value of the measured compression rate being minimized. The position of the symbol may be acquired as the start position, and the compression size may be determined using the acquired start position and information regarding the length of each symbol.
上記の光通信システムにおいて、前記送信部が、下りリンク又は上りリンクのIQデータに基づいて前記開始位置を推定するシンボル情報推定部をさらに備えるようにしてもよい。 In the above optical communication system, the transmission unit may further include a symbol information estimation unit that estimates the start position based on downlink or uplink IQ data.
本発明の一態様は、分割された基地局の機能を備える信号処理装置と無線装置とを備え、前記信号処理装置及び前記無線装置のそれぞれは送信部及び受信部を備え、前記信号処理装置と前記無線装置との間においてデジタルRoF(Radio over Fiber)伝送により所定サイズのIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)後の信号に対してサイクリックプレフィックスが付加された周期的なシンボル系列を伝送する光通信システムにおける光通信方法であって、前記送信部が、前記シンボル系列の開始位置及び前記シンボル系列を構成する各シンボルの長さに関するシンボル情報を取得し、取得した前記シンボル情報に基づいて、圧縮処理を行う対象となる前記シンボル毎の圧縮サイズを決定する圧縮サイズ決定ステップと、前記送信部が、決定された前記圧縮サイズ単位で前記シンボル系列を圧縮する圧縮ステップと、前記受信部が、前記シンボル系列の伸張処理を行う対象となる前記シンボル毎の伸張サイズを決定する伸張サイズ決定ステップと、前記受信部が、決定された前記伸張サイズ単位で前記シンボル系列を伸張する伸張ステップと、を有する光通信方法である。 One embodiment of the present invention includes a signal processing device and a wireless device each having a divided base station function, and each of the signal processing device and the wireless device includes a transmission unit and a reception unit, An optical communication system for transmitting a periodic symbol sequence in which a cyclic prefix is added to a signal after IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) of a predetermined size by digital RoF (Radio over Fiber) transmission with the wireless device In this optical communication method, the transmitting unit acquires symbol information related to a start position of the symbol series and a length of each symbol constituting the symbol series, and performs compression processing based on the acquired symbol information. A compression size determination step for determining a compression size for each symbol to be performed, and the transmission unit determines the determined A compression step of compressing the symbol sequence in units of compression size; an expansion size determination step in which the reception unit determines an expansion size for each symbol to be subjected to the expansion processing of the symbol sequence; and the reception unit, A decompression step of decompressing the symbol sequence in units of the determined decompression size.
本発明により、圧縮率の劣化を低減させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the deterioration of the compression rate.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
[概要]
本発明では、分割された基地局の機能を備えるRRH(無線装置)とBBU(信号処理装置)とを備える光通信システムにおけるRRH及びBBUが、複数のOFDMシンボル(シンボル)で構成されるシンボル系列の開始位置及び各OFDMシンボルの長さに関する情報(以下、「OFDMシンボル情報」という。)を取得する。そして、RRH及びBBUは、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮処理を行う対象となるOFDMシンボル毎のフレームサイズを決定し、決定したフレームサイズで圧縮処理を行う。
以下、複数の実施形態(第1実施形態〜第3実施形態)を例にして具体的に説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Overview]
In the present invention, a symbol sequence in which an RRH and a BBU in an optical communication system including an RRH (wireless device) having a divided base station function and a BBU (signal processing device) are composed of a plurality of OFDM symbols (symbols). Information about the start position of each OFDM symbol and the length of each OFDM symbol (hereinafter referred to as “OFDM symbol information”). Then, the RRH and BBU determine the frame size for each OFDM symbol to be subjected to compression processing based on the acquired OFDM symbol information, and perform the compression processing with the determined frame size.
Hereinafter, a plurality of embodiments (first embodiment to third embodiment) will be specifically described as examples.
[第1実施形態]
第1実施形態では、RRH及びBBUが、OFDMシンボル情報(シンボル情報)を取得して、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮処理を行う対象となるOFDMシンボル毎のフレームサイズを決定し、決定したフレームサイズで圧縮処理を行う。また、RRH及びBBUは、取得したOFDMシンボル情報に基づいて伸張処理を行う対象となるOFDMシンボル毎のフレームサイズを決定し、決定したフレームサイズで伸張処理を行う。[First Embodiment]
In the first embodiment, the RRH and BBU acquire OFDM symbol information (symbol information), determine the frame size for each OFDM symbol to be subjected to compression processing based on the acquired OFDM symbol information, and determine Perform compression processing at the frame size. Moreover, RRH and BBU determine the frame size for each OFDM symbol to be subjected to the decompression process based on the acquired OFDM symbol information, and perform the decompression process with the determined frame size.
図1は、第1実施形態におけるRRH100の機能構成を表す概略ブロック図である。また、図2は、第1実施形態におけるBBU200の機能構成を表す概略ブロック図である。まず、RRH100について説明する。
RRH100は、アンテナ101、送受切替部102、増幅器103、ダウンコンバート部104、A/D変換部105、ベースバンドフィルタ部106、圧縮処理サイズ決定部107、圧縮部108、フレーム化部109、E/O変換部110、O/E変換部111、デフレーム化部112、伸張処理サイズ決定部113、伸張部114、ベースバンドフィルタ部115、D/A変換部116、アップコンバート部117及び増幅器118を備える。FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the
The
アンテナ101は、RRH100に接続されている無線端末との間で無線信号の送受信を行う。送受切替部102は、アンテナ101の送受信の切り替えを行う。なお、送受切替部102は、FDD(Frequency Division Duplex)と、TDD(Time Division Duplex)のどちらにも対応できる。例えば、BBU−RRH間がCPRIインタフェースの場合、全体のうちおおよそ1/16が制御信号、15/16がIQデータを送るために使われ、制御信号としてCPRIリンクを確立するためのK28.5コード等が伝送される。
増幅器103は、受信された無線信号の信号電力を信号処理ができるレベルまで増幅する。ダウンコンバート部104は、無線信号をベースバンドにダウンコンバートする。A/D変換部105は、ダウンコンバートされた無線信号(アナログ信号)をデジタル信号であるIQデータに変換する。ベースバンドフィルタ部106は、IQデータに対してフィルタリング処理を行う。この処理によって、無線信号のOFDMシンボルが生成される。The
The
圧縮処理サイズ決定部107は、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮処理を行う対象となるフレームのフレームサイズ(以下、「圧縮サイズ」という。)を決定する。ここで、フレームは、圧縮処理を行う単位であり、例えばIQデータを時間波形において所定のサンプル数分並べて構成される。
圧縮部108は、フレーム毎に、圧縮処理サイズ決定部107によって決定された圧縮サイズ単位でOFDMシンボルを圧縮する。The compression processing
The compressing
フレーム化部109は、圧縮されたOFDMシンボルと、制御信号とを多重化することによってフレーム信号を生成する。
E/O変換部110は、フレーム信号(電気信号)を光信号に変換して、光ファイバ150を介して変換後の光信号をBBU200に送信する。
O/E変換部111は、光ファイバ150を介して受信された光信号をフレーム信号(電気信号)に変換する。The framing
The E /
The O /
デフレーム化部112は、フレーム信号から制御信号及び圧縮されたOFDMシンボルを取り出す。
伸張処理サイズ決定部113は、BBU200から取得したフレームサイズに基づいて、伸張処理を行うフレームサイズ(以下、「伸張サイズ」という。)を決定する。伸張処理サイズ決定部113が伸張サイズの情報を取得する方法としては、BBU200の圧縮部がフレームサイズをヘッダとして圧縮されたデータの先頭に付加して送信する構成とし、ヘッダを基にフレームサイズを取得する方法が考えられる。LTEシステムの場合、最小では2つのフレームサイズで十分であり、この時ヘッダは1bitあればよい。伸張サイズと圧縮サイズとは、同じサイズである。The
The decompression processing
伸張部114は、伸張処理サイズ決定部113によって決定された伸張サイズ単位で、圧縮されたOFDMシンボルを伸張する。具体的には、伸張部114は、決定された伸張サイズ単位で、圧縮されたOFDMシンボルを解凍することによってOFDMシンボルへと復元する。
ベースバンドフィルタ部115は、復元されたOFDMシンボルに対してフィルタリング処理を行う。
D/A変換部116は、フィルタリング処理後の信号をアナログ信号に変換する。
アップコンバート部117は、アナログ信号をアップコンバートする。
増幅器118は、アナログ信号の電力を決められた送信電力まで増幅する。The
The
The D /
The up-
The
次に、BBU200について説明する。
BBU200は、O/E変換部201、デフレーム化部202、伸張処理サイズ決定部203、伸張部204、変復調部205、圧縮処理サイズ決定部206、圧縮部207、フレーム化部208及びE/O変換部209を備える。
O/E変換部201は、光ファイバ250を介して受信された光信号をフレーム信号(電気信号)に変換する。デフレーム化部202は、フレーム信号から制御信号及び多重化信号を取り出す。Next, the
The
The O /
伸張処理サイズ決定部203は、RRH100から取得したフレームサイズに基づいて伸張サイズを決定する。伸張処理サイズ決定部203が伸張サイズを取得する方法としては、伸張処理サイズ決定部113と同様の処理で取得する方法が考えられる。
伸張部204は、伸張処理サイズ決定部203によって決定された伸張サイズ単位で、圧縮されたOFDMシンボルを伸張する。具体的には、伸張部204は、決定された伸張サイズ単位で、圧縮されたOFDMシンボルを解凍することによってOFDMシンボルへと復元する。
変復調部205は、復元されたOFDMシンボルに対して復調を行うことによって無線信号を復元する。また、変復調部205は、無線信号のIQデータを圧縮処理サイズ決定部206及び圧縮部207に出力する。The expansion process
The
The
圧縮処理サイズ決定部206は、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮サイズを決定する。OFDMシンボル長とフレームサイズの関係は、予め決定しておいてもよい。この場合、圧縮処理サイズ決定部206は、取得したOFDMシンボル情報のOFDMシンボル長と、予め決定されているフレームサイズとに基づいて圧縮サイズを決定する。例えば、圧縮処理サイズ決定部206は、OFDMシンボル長に対応するフレームサイズを圧縮サイズとして決定する。
The compression processing
圧縮部207は、フレーム毎に、圧縮処理サイズ決定部206によって決定された圧縮サイズ単位でOFDMシンボルを圧縮する。
フレーム化部208は、圧縮されたOFDMシンボルと、制御信号とを多重化することによってフレーム信号を生成する。
E/O変換部209は、フレーム信号(電気信号)を光信号に変換して、光ファイバ250を介して変換後の光信号をRRH100に送信する。The
The framing
The E /
なお、以下の説明では、圧縮部108及び圧縮部207について特に区別しない場合には、単に圧縮部と記載する。また、以下の説明では、伸張部114及び伸張部204について特に区別しない場合には、単に伸張部と記載する。また、以下の説明では、圧縮処理サイズ決定部107及び圧縮処理サイズ決定部206について特に区別しない場合には、単に圧縮処理サイズ決定部と記載する。また、以下の説明では、伸張処理サイズ決定部113及び伸張処理サイズ決定部203について特に区別しない場合には、単に伸張処理サイズ決定部と記載する。
In the following description, when the
圧縮部は、決定された圧縮サイズに応じて圧縮処理を行う。また、伸張部は、決定された伸張サイズに応じて伸張処理を行う。例えば、圧縮部で線形予測符号化を行う場合、フレームサイズ(圧縮サイズ)が変更されると、係数を求めるために用いるサンプル数が変更される。圧縮部・伸張部が、フレームサイズ毎に圧縮・伸張回路を備えておき、それらのどれを使用するかを通知されたフレームサイズに応じて切換える構成としてもよい。 The compression unit performs compression processing according to the determined compression size. Further, the decompression unit performs decompression processing according to the determined decompression size. For example, when linear predictive coding is performed in the compression unit, the number of samples used for obtaining the coefficient is changed when the frame size (compression size) is changed. The compression unit / decompression unit may be provided with a compression / decompression circuit for each frame size, and which one of them is used may be switched according to the notified frame size.
圧縮処理サイズ決定部206がOFDMシンボル情報を取得する方法としては、BBU200の変復調部205から取得することが考えられる。この場合、RRH100の圧縮処理サイズ決定部107に対してOFDMシンボル情報を通知する必要がある。そこで、BBU200−RRH100間がCPRIインタフェースの場合は、CPRIの制御信号の予約ビット等を用いてOFDMシンボル情報を伝送することができる。圧縮処理サイズ決定部107は、BBU200からOFDMシンボル情報を通知されることによってOFDMシンボル情報を取得する。
It is conceivable that the compression processing
例えば、TDDのLTEシステムの場合、最小1ms周期で下りと上りの通信が入れ替わるため、下りの0.5ms周期のOFDMシンボルの開始位置・OFDMシンボル長情報が分かれば、上りのOFDMシンボルの開始位置・OFDMシンボル長情報も推定可能である。通常、OFDMシンボル長はシステム毎に固定であるため、OFDMシンボル長情報は予め圧縮処理サイズ決定部に記憶させておいてもよい。例えばLTE無線システムでは、CP(サイクリックプレフィックス)長が160のOFDMシンボルの開始位置さえ分かれば、その後に続くOFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長が分かる。そのため、CP長が160のOFDMシンボルの開始位置情報さえ取得できればよい。また、OFDM信号が連続的に出力されるため、一度OFDMシンボルの開始位置が分かればよく、周期的に開始位置情報を取得しなくてもよい。 For example, in the case of a TDD LTE system, downlink and uplink communications are interchanged with a minimum period of 1 ms. Therefore, if the OFDM symbol start position / OFDM symbol length information of the downlink 0.5 ms period is known, the uplink OFDM symbol start position is known. -OFDM symbol length information can also be estimated. Usually, since the OFDM symbol length is fixed for each system, the OFDM symbol length information may be stored in advance in the compression processing size determination unit. For example, in an LTE radio system, if the start position of an OFDM symbol having a CP (cyclic prefix) length of 160 is known, the start position of the subsequent OFDM symbol and the OFDM symbol length can be known. Therefore, it is only necessary to obtain start position information of an OFDM symbol having a CP length of 160. Further, since the OFDM signal is continuously output, it is only necessary to know the start position of the OFDM symbol once, and it is not necessary to periodically acquire the start position information.
図3は、圧縮処理サイズ決定部及び伸張処理サイズ決定部の動作例を表す図である。
図3に示される例では、複数のOFDMシンボルが示されている。(a)は第1OFDMシンボルを表し、(b)は第2OFDMシンボルを表し、(c)は第3OFDMシンボルを表す。ここで、j番目のOFDMシンボル中のフレーム数をAj、各フレームのフレームサイズをai,j(1≦i≦Aj)とすると、(a)〜(c)はそれぞれ図3に示すように表すことができる。このように、圧縮処理サイズ決定部は、複数のOFDMシンボルを含まないようにOFDMシンボル毎にフレームサイズai,jを決定する。LTEシステムでは、第2〜第7OFDMシンボルのOFDMシンボル長は等しいため、ai,2=ai,3=ai,4=ai,5=ai,6=ai,7としてもよい。この場合、圧縮処理サイズ決定部107及び206は、第1OFDMシンボルで1つ、第2〜第7OFDMシンボルで1つのようにフレームサイズを2つ決定すればよい。また、簡単に、a1,j=a2,j=・・・=aAj,jとしてもよい。また、伸張処理サイズ決定部113及び203も同様にフレームサイズ(伸張サイズ)を決定してもよい。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of the compression processing size determination unit and the decompression processing size determination unit.
In the example shown in FIG. 3, a plurality of OFDM symbols are shown. (A) represents the first OFDM symbol, (b) represents the second OFDM symbol, and (c) represents the third OFDM symbol. Here, if the number of frames in the jth OFDM symbol is Aj and the frame size of each frame is a i, j (1 ≦ i ≦ Aj), (a) to (c) are as shown in FIG. Can be represented. Thus, the compression processing size determining unit determines the frame size a i, j for each OFDM symbol so as not to include a plurality of OFDM symbols. In the LTE system, since the OFDM symbol lengths of the second to seventh OFDM symbols are equal, a i, 2 = a i, 3 = a i, 4 = a i, 5 = a i, 6 = a i, 7 . In this case, the compression processing
図4は、第1実施形態におけるRRH100の上りリンクでの処理の流れを示すフローチャートである。
アンテナ101は、無線信号を受信する(ステップS101)。アンテナ101は、受信した無線信号を、送受切替部102を介して増幅器103に出力する。増幅器103は、無線信号の信号電力を信号処理ができるレベルまで増幅する(ステップS102)。ダウンコンバート部104は、無線信号をベースバンドにダウンコンバートする(ステップS103)。その後、A/D変換部105は、ダウンコンバートされた無線信号をデジタル信号であるIQデータに変換する(ステップS104)。ベースバンドフィルタ部106は、IQデータに対してフィルタリング処理を行う(ステップS105)。FIG. 4 is a flowchart illustrating a process flow in the uplink of the
The
圧縮処理サイズ決定部107は、BBU200から取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮サイズを決定する(ステップS106)。圧縮部108は、圧縮処理サイズ決定部107によって決定された圧縮サイズ単位でOFDMシンボルを圧縮する(ステップS107)。フレーム化部109は、圧縮されたOFDMシンボルと、制御信号とを多重化することによってフレーム信号を生成する(ステップS108)。E/O変換部110は、フレーム信号を光信号に変換する(ステップS109)。そして、E/O変換部110は、光ファイバ150を介して光信号をBBU200に伝送する(ステップS110)。
The compression processing
図5は、第1実施形態におけるBBU200の上りリンクでの処理の流れを示すフローチャートである。
O/E変換部201は、光ファイバ250を介して受信された光信号をフレーム信号(電気信号)に変換する(ステップS201)。O/E変換部201は、フレーム信号をデフレーム化部202に出力する。デフレーム化部202は、フレーム信号から制御信号及び圧縮されたOFDMシンボルを取り出す(ステップS202)。伸張処理サイズ決定部203は、RRH100から通知されたフレームサイズに基づいて伸張サイズを決定する(ステップS203)。FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow in the uplink of the
The O /
伸張部204は、伸張処理サイズ決定部203によって決定された伸張サイズ単位で、圧縮されたOFDMシンボルを解凍することによってOFDMシンボルへと復元する(ステップS204)。変復調部205は、復元されたOFDMシンボルに対して復調を行うことによって無線信号を復元する(ステップS205)。変復調部205は、復元した無線信号を受信する(ステップS206)。なお、ステップS206の処理における受信は、変復調部205がOFDMシンボルに対して復調を行う無線信号を取得することを意味する。
The
図6は、第1実施形態におけるRRH100の下りリンクでの処理の流れを示すフローチャートである。
O/E変換部111は、光ファイバ150を介して受信された光信号をフレーム信号(電気信号)に変換する(ステップS301)。デフレーム化部112は、フレーム信号から制御信号及び圧縮されたOFDMシンボルを取り出す(ステップS302)。伸張処理サイズ決定部113は、BBU200から通知されたフレームサイズに基づいて伸張サイズを決定する。(ステップS303)。伸張部114は、伸張処理サイズ決定部113によって決定されたフレームサイズ単位で、圧縮されたOFDMシンボルを解凍することによってOFDMシンボルへと復元する(ステップS304)。FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing flow in the downlink of the
The O /
ベースバンドフィルタ部115は、復元されたOFDMシンボルに対してフィルタリング処理を行う(ステップS305)。D/A変換部116は、フィルタリング処理後の信号をアナログ信号に変換する(ステップS306)。アップコンバート部117は、アナログ信号をアップコンバートする(ステップS307)。増幅器118は、アナログ信号の電力を決められた送信電力まで増幅する(ステップS308)。アンテナ101は、RRH100に接続されている無線端末にアナログ信号を送信する(ステップS309)。
The
図7は、第1実施形態におけるBBU200の下りリンクでの処理の流れを示すフローチャートである。
変復調部205は、無線信号のIQデータを圧縮処理サイズ決定部206及び圧縮部207に出力する(ステップS401)。圧縮処理サイズ決定部206は、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮サイズを決定する(ステップS402)。圧縮部207は、圧縮処理サイズ決定部206によって決定された圧縮サイズ単位でOFDMシンボルを圧縮する(ステップS403)。フレーム化部208は、圧縮されたOFDMシンボルと、制御信号とを多重化することによってフレーム信号を生成する(ステップS404)。E/O変換部209は、フレーム信号(電気信号)を光信号に変換する(ステップS405)。E/O変換部209は、光ファイバ250を介して光信号をRRH100に伝送する(ステップS406)。FIG. 7 is a flowchart showing a process flow in the downlink of the
The
以上のように構成されたRRH100及びBBU200によれば、圧縮率の劣化を低減させることが可能となる。以下、この効果について詳細に説明する。
RRH100及びBBU200は、取得したOFDMシンボル情報に基づいて、無線信号を圧縮するための圧縮サイズを決定する。この処理によって、RRH100及びBBU200は、圧縮処理を行う際に、周波数特性が異なるOFDMシンボルを含まないようにフレームサイズを決定する。そして、RRH100及びBBU200は、決定した圧縮サイズ単位で圧縮処理を行う。そのため、全体として圧縮率の劣化を低減させることが可能になる。また、圧縮率の劣化が低減されるため、伝送帯域を有効に利用することが可能になる。According to the
The
[第2実施形態]
第2実施形態では、RRH及びBBUが、OFDMシンボル毎の圧縮率に基づいて、OFDMシンボルの開始位置の情報を取得する。そして、RRH及びBBUは、取得したOFDMシンボルの開始位置の情報と、OFDMシンボル長の情報とに基づいて圧縮処理を行うOFDMシンボル中のフレームサイズを決定し、決定したフレームサイズで圧縮処理を行う。[Second Embodiment]
In the second embodiment, the RRH and BBU acquire information on the start position of the OFDM symbol based on the compression rate for each OFDM symbol. Then, the RRH and BBU determine the frame size in the OFDM symbol to be compressed based on the acquired information on the start position of the OFDM symbol and the information on the OFDM symbol length, and perform the compression processing with the determined frame size. .
図8は、第2実施形態におけるRRH100aの機能構成を表す概略ブロック図である。また、図9は、第2実施形態におけるBBU200aの機能構成を表す概略ブロック図である。まず、RRH100aについて説明する。
RRH100aは、アンテナ101、送受切替部102、増幅器103、ダウンコンバート部104、A/D変換部105、ベースバンドフィルタ部106、圧縮処理サイズ決定部107a、圧縮部108、フレーム化部109、E/O変換部110、O/E変換部111、デフレーム化部112、伸張処理サイズ決定部113、伸張部114、ベースバンドフィルタ部115、D/A変換部116、アップコンバート部117、増幅器118及び圧縮率測定部119を備える。FIG. 8 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the
The
RRH100aは、圧縮処理サイズ決定部107に代えて圧縮処理サイズ決定部107aを備え、圧縮率測定部119を新たに備える点でRRH100と構成が異なる。RRH100aは、他の構成についてはRRH100と同様である。そのため、RRH100a全体の説明は省略し、圧縮処理サイズ決定部107a及び圧縮率測定部119について説明する。
The
圧縮率測定部119は、圧縮部108の出力から、OFDMシンボル毎の圧縮率を測定する。
圧縮処理サイズ決定部107aは、圧縮率測定部119によって測定された圧縮率に基づいて圧縮サイズを決定する。具体的には、圧縮処理サイズ決定部107aは、測定された圧縮率の平均値又は最大値等が最小となる位置を、OFDMシンボルの開始位置として取得する。そして、圧縮処理サイズ決定部107aは、取得したOFDMシンボルの開始位置の情報とOFDMシンボル長の情報とから、周波数特性が異なるOFDMシンボルを跨らないように圧縮サイズを決定する。なお、第2実施形態では、圧縮処理サイズ決定部107aは、OFDMシンボル長の情報を、第1実施形態の方法で取得するか、予め記憶しておく必要がある。The compression
The compression processing
次に、BBU200aについて説明する。
BBU200aは、O/E変換部201、デフレーム化部202、伸張処理サイズ決定部203、伸張部204、変復調部205、圧縮処理サイズ決定部206a、圧縮部207、フレーム化部208、E/O変換部209及び圧縮率測定部210を備える。BBU200aは、圧縮処理サイズ決定部206に代えて圧縮処理サイズ決定部206aを備え、圧縮率測定部210を新たに備える点でBBU200と構成が異なる。BBU200aは、他の構成についてはBBU200と同様である。そのため、BBU200a全体の説明は省略し、圧縮処理サイズ決定部206a及び圧縮率測定部210について説明する。圧縮処理サイズ決定部206a及び圧縮率測定部210の処理は、圧縮処理サイズ決定部107a及び圧縮率測定部119の処理と同様である。Next, the
The
図10は、第2実施形態におけるRRH100aの上りリンクでの処理の流れを示すフローチャートである。なお、図4と同様の処理については、図10において図4と同様の符号を付して説明を省略する。
RRH100aは、OFDMシンボル開始位置情報取得処理を実行する(ステップS501)。OFDMシンボル開始位置情報取得処理については後述する。そして、圧縮処理サイズ決定部107aは、ステップS501の処理で取得されたOFDMシンボル開始位置の情報と、OFDMシンボル長の情報とから、周波数特性が異なるOFDMシンボルを跨らないように圧縮サイズを決定する(ステップS502)。その後、ステップS107以降の処理が実行される。FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing flow in the uplink of the
The
図11は、OFDMシンボル開始位置情報取得処理の流れを示すフローチャートである。図11では、システム帯域幅20MHzのLTEの場合を例に説明する。システム帯域幅20MHzのLTEでは、0.5ms(15360サンプル)周期でOFDMシンボルが送信される。そのため、圧縮処理サイズ決定部107aは、15360サンプルの先頭位置の情報が取得できればよい。
まず、圧縮処理サイズ決定部107aは、初期値としてi=0、ia=0、暫定最小値を∞に設定する(ステップS601)。ここで、iはフレーム番号を表し、iaはOFDMシンボル開始位置の推定値を表し、暫定最小値は圧縮率の最小値を表す。圧縮率測定部119は、圧縮率を測定する(ステップS602)。圧縮処理サイズ決定部107aは、測定された圧縮率が暫定最小値よりも小さいか否か判定する(ステップS603)。測定された圧縮率が暫定最小値よりも小さい場合(ステップS603−YES)、圧縮処理サイズ決定部107aはiaをiの値に設定し、暫定最小値を、測定された圧縮率に設定する(ステップS604)。その後、圧縮処理サイズ決定部107aは、iの値に1を加算する(ステップS605)。圧縮処理サイズ決定部107aは、iの値が予め設定されているimax以上であるか否か判定する(ステップS606)。ここで、システム帯域幅20MHzのLTEの場合、imaxは15360である。FIG. 11 is a flowchart showing a flow of OFDM symbol start position information acquisition processing. In FIG. 11, a case of LTE with a system bandwidth of 20 MHz will be described as an example. In LTE with a system bandwidth of 20 MHz, OFDM symbols are transmitted with a period of 0.5 ms (15360 samples). For this reason, the compression processing
First, the compression processing
iの値が予め設定されているimax以上である場合(ステップS606−YES)、圧縮処理サイズ決定部107aは全てのOFDMシンボル開始位置の推定値iaの中から圧縮率特性が最も良いOFDMシンボル開始位置の推定値iaをOFDMシンボルの開始位置情報として取得する(ステップS607)。ここで、圧縮率特性が最も良い時のOFDMシンボルの開始位置とは、圧縮率の平均値又は最大値等が最小となる位置である。If the value of i is i max or more set in advance (Step S606-YES), the best OFDM compression rate characteristic from among the estimated values i a compression processing
また、ステップS606の処理において、iの値が予め設定されているimax以上ではない場合(ステップS606−NO)、RRH100aはステップS602以降の処理を繰返し実行する。
また、ステップS603の処理において、測定された圧縮率が暫定最小値よりも小さくない場合(ステップS603−NO)、圧縮処理サイズ決定部107aはiの値に1を加算する(ステップS605)。Further, in the process of step S606, when the value of i is not equal to or greater than the preset i max (step S606-NO), the
Also, in the process of step S603, when the measured compression rate is not smaller than the provisional minimum value (step S603-NO), the compression process
以上のように構成されたRRH100a及びBBU200aによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。
また、RRH100a及びBBU200aは、圧縮部108及び圧縮部207によって行われた圧縮処理の圧縮率から、OFDMシンボルの開始位置の情報を取得する。そして、RRH100a及びBBU200aは、取得したOFDMシンボルの開始位置の情報と、OFDMシンボル長の情報とに基づいて圧縮サイズを決定する。そのため、より精度の高い圧縮が可能となる。また、無線伝搬環境・BBU/RRHの処理遅延・BBU200a−RRH100a間のファイバ遅延等の影響で、OFDMシンボルの開始位置が想定とずれていても補正を行うことが可能になる。According to the
Further, the
圧縮率測定部119及び圧縮率測定部210は、圧縮率測定の代わりに、圧縮部で行われる分析結果を用いて演算量を削減してもよい。具体的には、圧縮率測定部119及び圧縮率測定部210は、線形予測分析時に得られる自己相関係数とPARCOR(Partial Auto-Correlation)係数によりフレーム毎の情報量すなわち圧縮率を推定する。この処理によって、エントロピー符号化に必要な処理量を削減することができる。
The compression
[第3実施形態]
第3実施形態では、RRH及びBBUが、下りリンク又は上りリンクのIQデータからOFDMシンボル情報を取得する。そして、RRH及びBBUは、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮処理を行うOFDMシンボル中のフレームサイズを決定し、決定したフレームサイズで圧縮処理を行う。[Third Embodiment]
In the third embodiment, the RRH and the BBU acquire OFDM symbol information from downlink or uplink IQ data. Then, the RRH and the BBU determine the frame size in the OFDM symbol to be compressed based on the acquired OFDM symbol information, and perform the compression process with the determined frame size.
図12は、第3実施形態におけるRRH100bの機能構成を表す概略ブロック図である。また、図13は、第3実施形態におけるBBU200bの機能構成を表す概略ブロック図である。まず、RRH100bについて説明する。
RRH100bは、アンテナ101、送受切替部102、増幅器103、ダウンコンバート部104、A/D変換部105、ベースバンドフィルタ部106、圧縮処理サイズ決定部107b、圧縮部108、フレーム化部109、E/O変換部110、O/E変換部111、デフレーム化部112、伸張処理サイズ決定部113、伸張部114、ベースバンドフィルタ部115、D/A変換部116、アップコンバート部117、増幅器118及びOFDMシンボル情報推定部120を備える。FIG. 12 is a schematic block diagram illustrating a functional configuration of the
The
RRH100bは、圧縮処理サイズ決定部107に代えて圧縮処理サイズ決定部107bを備え、OFDMシンボル情報推定部120を新たに備える点でRRH100と構成が異なる。RRH100bは、他の構成についてはRRH100と同様である。そのため、RRH100b全体の説明は省略し、圧縮処理サイズ決定部107b及びOFDMシンボル情報推定部120について説明する。
The
OFDMシンボル情報推定部120は、上りリンク信号からOFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長の情報を推定する。
圧縮処理サイズ決定部107bは、OFDMシンボル情報推定部120によって推定されたOFDMシンボル情報を取得する。そして、圧縮処理サイズ決定部107bは、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮サイズを決定する。The OFDM symbol
The compression processing
次に、BBU200bについて説明する。
BBU200bは、O/E変換部201、デフレーム化部202、伸張処理サイズ決定部203、伸張部204、変復調部205、圧縮処理サイズ決定部206b、圧縮部207、フレーム化部208、E/O変換部209及びOFDMシンボル情報推定部211を備える。BBU200bは、圧縮処理サイズ決定部206に代えて圧縮処理サイズ決定部206bを備え、OFDMシンボル情報推定部211を新たに備える点でBBU200と構成が異なる。BBU200bは、他の構成についてはBBU200と同様である。そのため、BBU200b全体の説明は省略し、圧縮処理サイズ決定部206b及びOFDMシンボル情報推定部211について説明する。Next, the BBU 200b will be described.
The BBU 200b includes an O /
OFDMシンボル情報推定部211は、下りリンク信号からOFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長の情報を推定する。
圧縮処理サイズ決定部206bは、OFDMシンボル情報推定部211によって推定されたOFDMシンボル情報を取得する。そして、圧縮処理サイズ決定部206bは、取得したOFDMシンボル情報に基づいて圧縮サイズを決定する。The OFDM symbol
The compression processing
図14は、第3実施形態におけるRRH100bの上りリンクでの処理の流れを示すフローチャートである。なお、図4と同様の処理については、図14において図4と同様の符号を付して説明を省略する。
OFDMシンボル情報推定部120は、上りリンク信号からOFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長の情報を推定する(ステップS801)。OFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長情報を推定する方法として、IQデータをFFT変換してEVM(Error Vector Magnitude)を測定する方法がある。この時、OFDMシンボル情報推定部120は、FFTウィンドウを1ポイントずつずらしていき、FFT後のEVMが最小となる位置や周期で、OFDMシンボルの開始位置やサイクリックプレフィックス長(OFDMシンボル長)情報を推定する。または、OFDMシンボル情報推定部120は、サイクリックプレフィックスの周期性を利用し、上りリンク信号の自己相関からOFDMシンボルの開始位置やサイクリックプレフィックス長(OFDMシンボル長)情報を推定してもよい。なお、OFDMシンボル長情報は、第1実施形態の方法によって取得してもよいし、予めOFDMシンボル情報推定部120に予め記憶されていてもよい。FIG. 14 is a flowchart illustrating a process flow in the uplink of the
The OFDM symbol
以上のように構成されたRRH100b及びBBU200bによれば、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能になる。
また、RRH100b及びBBU200bは、無線伝搬環境・BBU/RRHの処理遅延・BBU200b−RRH100b間のファイバ遅延等の影響で、OFDMシンボルの開始位置が想定とずれていても補正を行うことが可能になる。また、RRH100b及びBBU200bは、OFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長情報を推定するための追加の情報を必要とすることなく、それぞれ、下りリンク信号及び上りリンク信号からOFDMシンボルの開始位置及びOFDMシンボル長情報を推定することができる。According to the
Further, the
なお、本発明のRRH100、RRH100a、RRH100b、BBU200、BBU200a及びBBU200bの各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、RRH100、RRH100a、RRH100b、BBU200、BBU200a及びBBU200bの各処理に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD(Compact Disc)−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
In addition, the program for executing each process of RRH100, RRH100a, RRH100b, BBU200, BBU200a, and BBU200b of the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system. The above-described various processes relating to the processes of the
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Further, the program may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
本発明は、例えば、デジタルRoF伝送に適用可能である。本発明によれば、圧縮率の劣化を低減させることが可能となる。 The present invention is applicable to, for example, digital RoF transmission. According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of the compression rate.
100、100a、100b、500、500a…RRH
200、200a、200b、600、600a…BBU
101、501…アンテナ
102、502…送受切替部
103、503…増幅器
104、504…ダウンコンバート部
105、505…A/D変換部
106、506…ベースバンドフィルタ部(上り)
107、107a、107b…圧縮処理サイズ決定部
108、701…圧縮部
109、507、507a…フレーム化部
110、508…E/O変換部
111、509…O/E変換部
112、510…デフレーム化部
113…伸張処理サイズ決定部
114、702…伸張部
115、511、511a…ベースバンドフィルタ部(下り)
116、512…D/A変換部
117、513…アップコンバート部
118、514…増幅器
119…圧縮率測定部
120…OFDMシンボル情報推定部
150、250、550、650…光ファイバ
201、601…O/E変換部
202、602…デフレーム化部
203…伸張処理サイズ決定部
204、801…伸張部
205、603、603a…変復調部
206、206a、206b…圧縮処理サイズ決定部
207、802…圧縮部
208、604、604a…フレーム化部
209、605…E/O変換部
210…圧縮率測定部
211…OFDMシンボル情報推定部100, 100a, 100b, 500, 500a ... RRH
200, 200a, 200b, 600, 600a ... BBU
101, 501 ...
107, 107a, 107b ... compression processing
116, 512 ... D /
Claims (4)
前記信号処理装置及び前記無線装置のそれぞれは送信部及び受信部を備え、
前記送信部は、
前記シンボル系列の開始位置及び前記シンボル系列を構成する各シンボルの長さに関するシンボル情報を取得し、取得した前記シンボル情報に基づいて、圧縮処理を行う対象となる前記シンボル毎の圧縮サイズを決定する圧縮サイズ決定部と、
決定された前記圧縮サイズ単位で前記シンボル系列を圧縮する圧縮部と、
を備え、
前記受信部は、
前記シンボル系列の伸張処理を行う対象となる前記シンボル毎の伸張サイズを決定する伸張サイズ決定部と、
決定された前記伸張サイズ単位で前記シンボル系列を伸張する伸張部と、
を備える光通信システム。An IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) having a predetermined size by digital RoF (Radio over Fiber) transmission between the signal processing device and the wireless device. An optical communication system for transmitting a periodic symbol sequence with a cyclic prefix added to a later signal,
Each of the signal processing device and the wireless device includes a transmission unit and a reception unit,
The transmitter is
The symbol information regarding the start position of the symbol series and the length of each symbol constituting the symbol series is acquired, and the compression size for each symbol to be subjected to compression processing is determined based on the acquired symbol information. A compression size determination unit;
A compression unit that compresses the symbol sequence in units of the determined compression size;
With
The receiver is
An extension size determination unit that determines an extension size for each symbol to be subjected to extension processing of the symbol series;
A decompression unit that decompresses the symbol sequence in units of the determined decompression size;
An optical communication system comprising:
前記圧縮サイズ決定部は、測定された圧縮率の所定の統計値が最小となる前記シンボルの位置を前記開始位置として取得し、取得した前記開始位置と、前記各シンボルの長さに関する情報とを用いて前記圧縮サイズを決定する、請求項1に記載の光通信システム。The transmission unit further includes a compression rate measurement unit that measures a compression rate for each symbol,
The compression size determination unit acquires, as the start position, the position of the symbol at which a predetermined statistical value of the measured compression rate is minimum, and acquires the acquired start position and information on the length of each symbol. The optical communication system according to claim 1, wherein the compression size is used to determine the compression size.
前記送信部が、前記シンボル系列の開始位置及び前記シンボル系列を構成する各シンボルの長さに関するシンボル情報を取得し、取得した前記シンボル情報に基づいて、圧縮処理を行う対象となる前記シンボル毎の圧縮サイズを決定する圧縮サイズ決定ステップと、
前記送信部が、決定された前記圧縮サイズ単位で前記シンボル系列を圧縮する圧縮ステップと、
前記受信部が、前記シンボル系列の伸張処理を行う対象となる前記シンボル毎の伸張サイズを決定する伸張サイズ決定ステップと、
前記受信部が、決定された前記伸張サイズ単位で前記シンボル系列を伸張する伸張ステップと、
を有する光通信方法。A signal processing device and a wireless device each having a divided base station function, each of the signal processing device and the wireless device including a transmission unit and a reception unit; and between the signal processing device and the wireless device An optical communication method in an optical communication system for transmitting a periodic symbol sequence in which a cyclic prefix is added to a signal after IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) of a predetermined size by digital RoF (Radio over Fiber) transmission. ,
The transmitting unit acquires symbol information related to a start position of the symbol series and a length of each symbol constituting the symbol series, and based on the acquired symbol information, for each symbol to be subjected to compression processing A compression size determination step for determining a compression size;
A compression step in which the transmission unit compresses the symbol sequence in units of the determined compression size;
An extension size determination step in which the receiving unit determines an extension size for each symbol to be subjected to the extension processing of the symbol series;
An expansion step in which the receiving unit expands the symbol sequence in units of the determined expansion size;
An optical communication method comprising:
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